AstronomiEvrenPopüler Bilim

Kuyruklu Yıldız (Comet) Nedir? Tehlikeli Midir?

Hikayenin Öne Çıkanları
  • Kuyruklu Yıldız Nedir?
  • Fiziksel Yapıları
  • Çekirdek Yapısı
  • Kuyruk Yapısı
  • Koma (Coma) Yapısı
  • Nereden Geliyorlar? Yörüngeleri Nasıl?
  • Göktaşı Yağmurları ile İlişkisi
  • Meşhur Kuyruklu Yıldızlar

Kuyruklu yıldızlar, tarihsel açıdan evrendeki en önemli gök cisimlerinden birisidir. Her ne kadar isimlendirme Türkçe için biraz talihsiz olmuş olsa da çok da haksız sayılmayız. İngilizce dilinde “comet” olarak geçen kuyruklu yıldızların, aslında yıldızlarla hiçbir ilişkisi yoktur. “Comet” kelimesi aslında, Yunanca “saç” anlamına gelen “kome” kelimesinden gelir. Bu isimlendirme, görüntüsünden gelir. Gökyüzüne bakıldığında, tıpkı kuyruğu olan bir yıldız gibi görünürler. Hatta öyle ki, çok sönük olan bazılarının kuyruğunu çıplak gözle görmek mümkün olmadığından, sadece sönük bir yıldız gibi görüneceklerdir.

Kuyruklu yıldızların aslında yıldızlarla hiçbir alakası yoktur. Sadece gökyüzünde görsel olarak, kuyruğu olan bir yıldıza benzedikleri için bu ismi alırlar.

Ara ara gündemimize oturan bu gök cisimleri, haber kaynaklarında ilgi uyandırmak için sürekli bir tehlike yaklaşıyormuş gibi bahsedilir. Fakat genellikle Dünya’dan milyonlarca kilometre öteden geçmektedirler. Dolayısıyla hiçbir tehlike arz etmezler. Elbette bu gelecekte birinin tehlike arz etmeyeceği anlamına gelmiyor. Bu cisimler gözlenmeye başladıklarından kısa bir süre sonra yörüngeleri önemli bir hassasiyetle belirlenir. Dolayısıyla bu tür velvele uyandıran haberlere itibar etmemenizi ve resmi bilimsel kanalları, işin uzmanlarını takip etmenizi ısrarla öneriyoruz.

Kuyruklu Yıldız Nedir?

Günümüzdeki gezegen tanımına göre, Güneş sisteminde toplam sekiz gezegen vardır. Bu gezegenlerin etrafında ise toplamda 200’ün üzerinde uydu dolanmaktadır [1]. Lakin Güneş sisteminde, gezegenler ve uyduları dışında yüz binlerce cisim daha Güneş’in etrafında hareket etmektedir. Bunlar gök taşları, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar olarak sınıflandırılır. Bu cisimlerin kütlesi ve boyutları, gezegen ve uydulara kıyasla çoğu zaman oldukça küçüktür. Üstelik oldukça biçimsizdirler (çünkü onları küresel biçime sokacak bir kütle çekim etkisi altında kalamazlar).

Başta 1577 yılında Dünya’nın yakınından geçmiş olan ve Takiyuddin tarafından da gözlemlenen kuyruklu yıldız olmak üzere, kuyruklu yıldızlar insanlık tarihinde de oldukça önemli bir yere sahiptir. Aynı dönemde Tycho Brahe tarafından da gözlemlenen bu kuyruklu yıldız, kuşkusuz ki bilim tarihini şekillendiren olaylardan birisidir. Elbette o yıllarda bunların ne tür cisimler olduğu bilinmiyordu. Belki de hayali bile kurulamıyordu. Fakat yıllar içerisinde teleskopların ve teknolojinin gelişimiyle bu cisimleri çok yakından görme şansını elde ettik.

67/P Churyumov-Gerasimenko kuyruklu yıldızı
67/P Churyumov-Gerasimenko kuyruklu yıldızı. Görsel: Rosetta

Yandaki görsel 2014 yılında Avrupa Uzay Ajansının (ESA’nın) Rosetta uydusu aracılığıyla çekildiğinde büyük bir yankı uyandırmıştı. Bu zamana kadar hiç böyle detaylı bir yakınlaşma olmamış, hiç böylesine detaylı görseller çekilmemişti. Üstelik bu görevde Rosetta uydusundan bırakılan Philae sondası, kuyruklu yıldızın üzerine başarıyla indirildi [2]. 1500’lü yıllardaki Takiyuddin ve Brahe gibi kaşiflerin merakının bizi bu günlere taşıması sayesinde, günümüzde bu cisimler hakkında oldukça detaylı bilgilere sahibiz.

 


Fiziksel Yapıları

Kuyruklu yıldızlar, bir yıldız değildir. Kendi ışıklarını saçmaz, Güneş’ten gelen ışığı yansıtırlar.

Kaba bir tabirle taş, toz ve buzdan oluşan bu yapıları birer kozmik kartopu gibi düşünebiliriz. Tabii, ortalama olarak bir şehir büyüklüğünde olan kartopları. Ayrıca kuyruklu yıldızlar, oldukça basık bir yörüngede hareket ederler ve bu basık elipsin odaklarından birisinde Güneş bulunur. Yani aslında bunlar da Güneş etrafında bir dolanma hareketi yapmaktadırlar, fakat dolanma periyotları genellikle çok uzundur. Örneğin Hale-Bopp kuyruklu yıldızı için bu süre 2500 yıl mertebelerindedir [3]. Öyle ki bazen yaşadıkları yakınlaşmalar ve kütle kayıpları dolayısıyla yörüngenin dışarısına kaçabilir ve bir daha hiç dönmeyebilirler. Hatta Güneş ile olan tehlikeli yakınlaşmalar sırasında tamamen parçalanabilirler.

Çekirdek Yapısı

Kuyruklu yıldızın katı olan bölümü onun çekirdeği olarak adlandırılır. Genellikle kayaç yapıların, tozların, su buzunun ve donmuş karbondioksit, metan gibi gazların birleşiminden oluşur. Genellikle çekirdeğin yüzeyi tozlu ve kayaçlı bir yapıya sahiptir. Öyle ki bu durumdan ötürü “kirli kartopları” olarak da anılırlar. Bazı durumlarda toz o kadar fazladır ki bu onlara “buzlu kirtopları” denilmelerine neden olmuştur [4].

Tüm bunların yanında çekirdek bölgesi ethanol, methanol, ethane, hydrogen cyanide ve formaldehyde gibi organik bileşenlere de ev sahipliği yapar. Hatta 2009 yılında NASA’nın yürüttüğü Stardust görevinde gylcine aminoasidine rastlanmıştır [5].

Kuyruk Yapısı

Kuyruklu yıldızlar Güneş’ten uzakta yer aldıkları sırada, çok soğuk (dolayısıyla donmuş) bir vaziyette bulunurlar. Göreli olarak çok küçük olmaları sebebiyle bu onları Dünya’dan neredeyse görünmez kılar. Fakat Güneş’e yakınlaşmaya başladıkça, Güneş’ten yayılan ışımanın etkileri baskın hale gelmeye başlar. Bir kuyruklu yıldıza kuyruğu kazandıran şey de tam olarak budur.

Hale-Bopp’un kuyrukları. Üstte mavi iyon kuyruğu altta ise beyaz tonlarındaki toz kuyruğu görülmekte. Görsel: Jerry Lodriguss – APOD.
comet jet
103P/Hartley’in yüzeyinden fırlayan jet yapıları. Görsel: NASA, JPL-Caltech, UMD, EPOXI Mission

Güneş’ten gelen ışımanın kuyruklu yıldızı ısıtmasıyla, orada hali hazırda kararsız bir halde bulunan gaz ve toz parçacıkları dışarıya doğru püskürtülmeye başlanır. Bu olay sırasında yörünge hareketine devam ettiğinden dolayı, yörüngesi üzerinde tozdan oluşan bir kuyruk bırakır. Tam olarak bu nedenle bu toz kuyruk (ya da tip II) olarak adlandırılır. Bir de tip I olarak adlandırılan iyon kuyruk vardır. Bu kuyruk, Güneş rüzgarları ve bundan kaynaklı manyetik alan tarafından etkilenen iyonize gazlardan oluşur (gazlar tozlara göre bu durumdan daha çok etkilenir). Bu nedenle iyon kuyruk yörünge üzerinde değil, daima Güneş’in olduğu yönün tersindedir.

Bu iki farklı fiziksel olay, kuyruklu yıldızın iki farklı kuyruğa sahip olabilmesine neden olur. Bunlara ek olarak bazen ısınma kaynaklı etkilerden ötürü, çekirdekten tıpkı gayzer gibi fışkırmalar görülebilir. Jet olarak adlandırılan bu olaylar dönüş hareketini etkilediği gibi, parçalanmasına bile yol açabilir.

Koma (Coma) Yapısı

Kuyruklu yıldız sadece bir çekirdek ve kuyruktan ibaret değildir. Eğer dışarıya gaz ve toz saçarak bir kuyruk bırakıyorsa, etrafında da böyle bir yapı bulunabilir. Çekirdeğin etrafındaki gaz ve tozdan oluşan bu çok ince atmosferimsi yapıya koma (coma) adı verilir. Koma, genellikle su ve biraz da tozdan oluşur. Bir nevi çekirdek kısmını saran hale gibidir.

kuyruklu yıldızın koma yapısı
ISON kuyruklu yıldızının etrafındaki mavimsi yeşil yapı, onun koma bölgesidir. Görsel: ESA/Hubble

 

Koma, kuyruklu yıldız Güneş’e yaklaştığında daha belirgin hale gelmeye başlar, tıpkı kuyruk gibi. Güneş’e yaklaştıkça donmuş vaziyetteki çekirdek ısınmaya başlar ve kuyruklu yıldızın bir kısmı (katı haldeki materyaller) gaz hale gelerek, kuyruklu yıldızın etrafındaki komayı belirgin hale getirir. Oluşan bu koma yapısı, 100.000 km çapa ulaşabilir. Kuyruklu yıldız, yörüngesinin özellikle Güneş’e en yakın olan bölgesinden geçerken, koma ve kuyruk yapıları maksimum boyutlarına ulaşmaya başlar. Bunun sebebi, bu bölgede gaz haline dönüşen madde miktarının ışıma ve dolayısıyla ısınma kaynaklı olarak maksimum seviyelere ulaşmasıdır.

 


Nereden Geliyorlar? Yörüngeleri Nasıl?

Çoğunlukla Güneş etrafında oldukça basık eliptik yörüngelere sahip olmalarından dolayı dönem dönem yakınlaşmalar yaşarız. Ardından bunlar Güneş sisteminin oldukça dış bölgelerine doğru ilerlerler. Yörünge periyotlarına göre kısa periyotlu ve uzun periyotlu olarak sınıflandırılırlar.

Hale-Bopp yörüngesi, düzleme dik görünüş. Görsel: NASA, JPL.
Hale-Bopp yörüngesi, düzleme yandan görünüş. Görsel: NASA, JPL.

Kısa Periyotlular

Genellikle Güneş etrafında 200 yıldan daha az bir dolanma süresine sahip olanlar bu sınıfa dahil edilir. Elbette uzun periyotlu olanlara göre yörüngeleri biraz daha ufaktır, fakat yine de Güneş sisteminin oldukça uç noktalarına kadar uzanır. Örneğin Halley kuyruklu yıldızının yörüngesi Neptün’ün yörüngesinin dışına kadar ulaşmaktadır ve Halley’in yörünge periyodu 75 yıl kadardır (Neptün için bu süre 165 yıl kadardır).

Kendi içlerinde Encke-tipi, Jüpiter-ailesi ve Halley-tipi olarak üçe ayrılırlar. Encke-tipi olanlar yörüngesi Jüpiter’e kadar uzanmayan çok küçük yörüngelere sahiptir. Jüpiter-ailesi (JFC) grubuna dahil olanlar ise yörünge periyotları 20 yıldan kısa ve ekliptik düzlemden yaptıkları açı 30°’den az olanlardır. Bunun yanında Halley-tipi (HTC) olanlar ise 20-200 yıl yörünge periyoduna ve 0°’den 90°’nin üzerine kadar yörünge eğimine sahip tiplerdir. 2020 yılı itibariyle toplamda 91 HTC, 685 de JFC gözlenmiştir.

Kısa periyotlu kuyruklu yıldızların önemli bir kısmının Kuiper kuşağından geldiği düşünülmektedir.

Uzun Periyotlular

Uzun periyotlu olanlar, kısa olanlara göre çok daha basık eliptik yörüngelere sahiptirler ve aynı zamanda yörünge periyotları da 200 yıldan uzundur. Buna ek olarak ekliptik düzlemden yaptıkları açılar da oldukça fazla olabilir. Çok büyük yörünge basıklıklarından dolayı e=1 değerine oldukça yakındırlar ve bundan dolayı bazıları bu değerin üzerindedir. Elbette böyle bir durumda yörünge açık bir yörüngedir, yani bir daha geri dönmezler. Fakat e=1 değerinden çok az fazla olan bazıları hala kapalı bir yörünge izleyebilir. Bunun anlamı şudur: Her ne kadar Güneş’e en yakın konumdayken basıklık değeri e=1’den biraz fazla olsa da, uzaklaştıkça bu değer e=1’in altına düşebilir. Fakat bu tipte olanların yörünge periyotları 10.000’lerce yıl mertebesindedir.

Uzun periyotlu kuyruklu yıldızların önemli bir kısmının Oort bulutundan geldiği düşünülmektedir.

Tüm bunlara ek olarak, bir de Güneş sisteminin dışarısından gelen misafirler vardır. Fakat bunlar diğerlerine kıyaslandığında oldukça enderdir.


Gök Taşı Yağmurları ile İlişkisi

Kuyruklu yıldızlar doğaları gereği bir kuyruğa sahipler, elbette bu kuyruğun ondan saçılan materyaller olduğunu artık biliyoruz. Bu şu demektir: Kuyruklu yıldızın yörüngesinde dolanmakta olan irili ufaklı materyaller söz konusudur. Belki de doğrudan kuyruklu yıldız ile çarpışmamız oldukça düşük bir olasılık, fakat yörüngesinden geçmek o kadar da düşük bir olasılık değildir.

Eğer Dünya, bir kuyruklu yıldızın yörüngesinden geçerse, burada bıraktığı materyal Dünya’ya yüksek bir hızla düşecektir. Bu da göktaşı yağmuru olarak adlandırdığımız olaylara neden olur. Tam da bu nedenle gök taşı yağmurları yılın hep aynı tarihlerindedir, çünkü yörüngemiz hep o noktada kesişir.

Bu noktada akıllara şu soru gelmektedir: Peki bir kere geçtikten sonra yörünge o taş parçacıklarından, tozlardan arınmış olmaz mı? Cevap hem evet hem de hayırdır. Kesinlikle bir miktarını temizlediğimiz doğrudur. Fakat arkada bırakılan bu irili ufaklı materyaller boşlukta öylece sabit durmazlar. Bunların da bir yörünge hareketi vardır. Dolayısıyla her seferinde yenileriyle karşılaşırız.

Çok popüler olan Perseid göktaşı yağmuruna, Swift-Tuttle kuyruklu yıldızından kalan artıkların neden olduğu bilinmektedir.

Meşhur Kuyruklu Yıldızlar

Şu anda bilinen (tanımlanmış) kuyruklu yıldız sayısı 3650’dir [11]. Bunlardan geçmişte çıplak gözle gözlenen bazıları, özellikle halk tarafından oldukça ilgi çekmiş ve popüler hale gelmiştir. Bilindik kuyruklu yıldızlardan bazıları:

Hale-Bopp Kuyruklu Yıldızı (C/1995 O1)

Alan Hale ve Thomas Bopp 23 Temmuz 1995 tarihinde birbirlerinden habersiz olarak keşfedilmesi üzerine Hale-Bopp ismini almıştır. Bir rekor kırarak toplamda 18 ay boyunca çıplak gözle görünür halde olmuştur. Bu nedenle “1997’nin Görkemli Kuyruklu Yıldızı” olarak da adlandırılır. Yörünge periyodu 2500 yıl mertebesinde olduğundan, bizim bunu bir daha görme şansımız ne yazık ki yoktur [3].

Hale-Bopp kuyruklu yıldız
Hale-Bopp kuyruklu yıldızı. Görsel: Jerry Lodriguss – APOD

Halley Kuyruklu Yıldızı (1P/Halley)

Her 75-76 yılda bir görünür kısa dönemli görkemli kuyruklu yıldızlardan biridir. 1986 yılında bizlere kendini gösterdiğinden dolayı bir sonraki 2061 yılında olacaktır [6].

halley kuyruklu yıldızı
Halley kuyruklu yıldızı. Görsel: NSSDC’s Photo Gallery (NASA)

Shoemaker-Levy 9 Kuyruklu Yıldızı (D/1993 F2)

1992 yılında toplamda 21 parçaya ayrılarak, 1994 yılında Jüpiter’e çarpıp üzerinde bir iz bırakmasıyla popüler olmuştur. Bilim insanları için Jüpiter’in bulutların ardında neler olabileceğiyle ilgili önemli bilgiler edinmek için önemli bir fırsat sunmuştur [7].

shoemaker-levy kuyruklu yıldızı hubble
Shoemaker-Levy’nin Jüpiter’e çarptıktan sonra bıraktığı iz. Görsel: Hubble Space Telescope Comet Team and NASA

Hyakutake Kuyruklu Yıldızı (C/1996 B2)

1996 yılında kendini göstermiştir ve oldukça parlak, uzun bir kuyruğa sahiptir. Tesadüfen oradan geçen Ulysess uzay aracı, kuyruğun 500 milyon kilometre uzunluğuna erişebildiğini tespit etmiştir. Bu da onu bilinen en uzun kuyruğa sahip olan kuyruklu yıldız yapmaktadır. Önümüzdeki 100.000 yıl boyunca görülmesi beklenmemektedir [8].

hyakutake kuyruklu yıldızı
Hyakutake kuyruklu yıldızı. Görsel: Doug Zubenel (TWAN) – APOD

Churyumov-Gerasimenko Kuyruklu Yıldızı (67/P)

Avrupa Uzay Ajansının (ESA’nın) Rosetta uydusu sayesinde ilk defa bir kuyruklu yıldıza bu kadar yaklaşıldı ve üstelik üzerine Philae adında bir sonda gönderilerek başarılı bir şekilde iniş yapması sağlanarak önemli keşiflerin önü açıldı [9].

67/P Churyumov-Gerasimenko kuyruklu yıldızı
67/P Churyumov-Gerasimenko. Görsel: Rosetta uzay aracı.

Swift-Tuttle Kuyruklu Yıldızı (109P/Swift-Tuttle)

Her yıl Ağustos ayında ünlü Perseid göktaşı yağmuruna neden olması nedeniyle tanınır. Bu göktaşı yağmuru onun ardında bıraktığı materyallerin, Dünya atmosferine girerken yanmasıyla oluşur. En son 1992 yılında görülmüştür, sırada ise 2126 yılındadır [10].

swift-tuttle
Swift-Tuttle’dan kalan parçalardan biri Dünya’ya Perseid göktaşı olarak girerken ISS’den çekilen bir görüntü. Görsel: Ron Garan (NASA)

Özetle;
  • Yıldızlarla herhangi bir alakaları yoktur.
  • Gökyüzünde kuyruğu olan bir yıldıza benzediğinden bu ismi almışlardır.
  • Yörüngeleri oldukça basıktır ve Güneş etrafında dolanırlar.
  • Genellikle kayaçtan, gaz, toz ve sudan oluşurlar.
  • Aminoasitler gibi organik bileşenler barındırdıkları bilinmektedir.
  • Ortalama kütleleri 10¹² ile 10¹ kg arasındadır.
  • Toz kuyruk ve iyon kuyruk olarak iki farklı kuyruğu vardır.
  • Kuyrukları binlerce kilometre uzunluğa sahip olabilir.
  • Kendi ışıklarını saçmaz, Güneş’ten gelen ışığı yansıtırlar.
  • Yalnızca Güneş’e yaklaştıklarında kuyruğa sahip olurlar.
  • Göktaşı yağmurlarına neden olabilirler.
  • Genellikle hiçbir tehlike arz etmeyecek kadar uzaktan geçerler.

Benzer bir yanlış anlaşılmaya sebep olan yıldız kayması hakkındaki yazımıza göz atmayı unutmayın.


Hazırlayan: Ögetay Kayalı & Ege Can Karanfil
Editör: Ögetay Kayalı

Referanslar
1. Eric Chaisson & Steve McMillan, Astronomy Today 8th edition
2. NASA, “Rosetta’s ‘Philae’ Makes Historic First Landing on a Comet”, <https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-394>
3. NASA, JPL Small-Bodies Database Browser, <https://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=Hale-Bopp>
4. Times Higher Education, Evidence from ESA’s Rosetta Spacecraft Suggests that Comets are more “Icy Dirtball” than “Dirty Snowball”, <https://www.timeshighereducation.com/news/evidence-from-esas-rosetta-spacecraft-suggests-that-comets-are-more-icy-dirtball-than-dirty-snowball/199168.article>
5. Elsila, J. E., Glavin, D. P., & Dworkin, J. P. (2009). Cometary glycine detected in samples returned by Stardust. Meteoritics & Planetary Science, 44(9), 1323–1330. <https://doi.org/10.1111/j.1945-5100.2009.tb01224.x>
6. NASA, JPL, Small-Bodies Database Browser, <https://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=1P>
7. Central Bureau for Astronomical Telegrams, Comet Shoemaker-Levy (1993e), <http://www.cbat.eps.harvard.edu/iauc/05700/05725.html#Item1>
8. James, N. ~D. (1998). Comet C/1996 B2 (Hyakutake): The Great Comet of 1996. Journal of the British Astronomical Association, 108, 157–171.
9. ESA, Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko, <https://sci.esa.int/web/rosetta/-/14615-comet-67p>
10. American Meteor Society, Meteor Showers 2020-2021, <https://www.amsmeteors.org/meteor-showers/meteor-shower-calendar/>
11. NASA, “Moons”, <https://solarsystem.nasa.gov/moons/overview/>
12. NASA, “Comets”, <https://solarsystem.nasa.gov/asteroids-comets-and-meteors/comets/overview/>

Kapak Görseli: 9 Temmuz 2020 APOD, Emmanuel-Paoly

Etiketler

Ögetay Kayalı

Rasyonalist kurucu, editör ve yazar. Michigan Tech. Üniversitesi Fizik bölümünde araştırma görevlisi olarak doktorasını yapmaktadır. Öncesinde Ege Üni. Astronomi bölümünden birincilikle mezun olup burada bir yıl kozmoloji üzerine yüksek lisans yapmıştır. Ayrıca İzmir Biyotıp ve Genom Enstitüsünde, Moleküler Biyoloji ve Genetik bölümünde bir yıl yüksek lisansını gerçekleştirdiği sırada lazerli biyofotonik görüntüleme teknikleri üzerine çalışmalarda bulunmuştur.

Ege Can Karanfil

Rasyonalist editör ve yazar. Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) Fizik bölümü lisans öğrencisi.
Başa dön tuşu
Kapalı
Kapalı